Effect of investment type and mold temperature on casting accuracy and titanium-ceramic bond

ABSTRACT

This study evaluated the casting accuracy of crown margins and metal-ceramic shear bond strength (SBS) of pure titanium injected into casting molds made using 2 investment types at 3 mold temperatures. Sixty crown (30-degree beveled finish line) and 60 cylinder (5 mm diameter × 8 mm high) patterns were divided into 6 groups (n=10), and cast using a phosphate-bonded investment (P) and a magnesium oxide-bonded investment (U), at 400°C (groups P400 and U400), 550°C (groups P550 and U550) and 700°C (groups P700 and U700) mold temperatures. Crown margins were recorded in impression material, the degree of marginal rounding was measured and margin length deficiencies (µm) were calculated. Titanium-ceramic specimens were prepared using Triceram ceramic (2 mm high) and SBS was tested. Failure modes were assessed by optical microscopy. Data were subjected to two-way ANOVA and Tukey's HSD test (α=0.05). For casting accuracy, expressed by marginal deficiency (µm), investment U provided more accurate results (64 ± 11) than P (81 ± 23) (p<0.001). The increase in temperature resulted in different effects for the tested investments (p<0.001), as it provided better casting accuracy for U700 (55 ± 7) and worse for P700 (109 ± 18). Casting accuracy at 700°C (82 ± 31) was significantly different from 400°C (69 ± 9) and 550°C (68 ± 9) (p<0.05). For SBS, there was no significant differences among the groups for factors investment (p=0.062) and temperature (p=0.224), or for their interaction (p=0.149). Investment U provided better casting accuracy than investment P. The SBS was similar for all combinations of investments and temperatures.

RESUMO

O objetivo neste estudo foi avaliar a precisão da fundição de margens de coroas e a resistência de união metalocerâmica do titânio puro injetado em moldes de fundição feitos com 2 tipos de revestimentos em 3 diferentes temperaturas. Sessenta copings (com linha de término em bisel de 30°) e 60 padrões em forma de cilindros (diâmetro de 5 mm e altura de 8 mm) foram separados em 6 grupos (n=10) e fundidos usando revestimento aglutinado por fosfato (P) ou revestimento aglutinado por óxido de magnésio, nas temperaturas finais do molde 400° (grupos P400 e U400), 550° (grupos P550 e U550) e 700° (grupos P700 e U700). As margens dos copings foram registradas em material de moldagem, o grau de arredondamento marginal foi medido e as deficiências marginais (µm) foram calculadas. Os espécimes metalocerâmicos foram confeccionados com cerâmica Triceram (altura de 2 mm) e submetidos aos ensaios de resistência de união por cisalhamento. Os tipos de fratura foram avaliados em microscópio óptico. Os dados foram submetidos à ANOVA e teste de Tukey (α=0,05). Para precisão de fundição (µm), o revestimento U promoveu melhores resultados (64 ± 11) que o P (81 ± 23) (p<0,001); o aumento da temperatura do molde resultou em efeitos diferentes para os revestimentos avaliados (p<0,001), considerando que promoveu melhor precisão de fundição para U700 (55 ± 7) e pior para P700 (109 ± 18). Os valores promovidos por 700°C (82 ± 31) foram significantemente diferentes de 400°C (69 ± 9) e 550°C (68 ± 9) (p<0,05). Para resistência de união ao cisalhamento, a ANOVA não demonstrou diferença significante para os fatores revestimento (p=0,062) e temperatura (p=0,224), nem para a interação deles (p=0,149). O revestimento U promoveu melhor precisão de fundição que o revestimento P. A resistência de união ao cisalhamento foi similar para todas as combinações de revestimentos e temperaturas do molde.